ブログ

Jun 02, 2023

完全に紙でできた電子デバイスを開発する教授

完全に紙でできた電子デバイスを構築できるかどうかを想像してみてください。 シリコンやプラスチックベースのコンポーネントに代わる、無毒でコスト効率が高く、生分解性のある代替品は、企業にとって大きな変革をもたらすでしょう。

完全に紙でできた電子デバイスを構築できるかどうかを想像してみてください。 シリコンやプラスチックベースのコンポーネントに代わる、無毒で費用対効果が高く、生分解性の代替品は、廃棄された機器や使い捨てセンサーの「電子廃棄物」で急速に埋め尽くされている地球にとって、大変革をもたらす可能性があります。

それがビンガムトン大学教授ソクフン（ショーン）・チョイのビジョンです。 彼は、バクテリアや人間の汗を使ってエネルギーを生成する、より優れたバイオバッテリーの開発に何年も取り組んできました。 これらのバッテリーの一部は紙ベースであり、現在、彼はその知識を回路基板や関連部品に応用したいと考えています。

国立科学財団からの新たな 40 万ドルの助成金は、同氏が統合型ペーパートロニクスと呼ぶものの開発に資金を提供する予定です。 3年間にわたるこの賞は、ビンガムトンに来て以来9回目の連邦助成金であり、そのうち7回はNSFから、2回は海軍研究局からのものである。

主な目標は、高密度で導電性の高い金属線を使用して多層の高性能回路基板を紙に印刷し、ペーパートロニクス システムに統合できる柔軟な紙ベースのコンポーネントを作成することです。 チョイ氏は、このような完全に紙ベースのプロジェクトはユニークなアイデアであり、それがNSFの関心を引いたと述べた。

「これまで紙ベースのプリント基板を使った研究はすべて、既製の電子部品を使用する必要がありました」と、トーマス J. ワトソン工学応用科学大学電気・コンピュータ工学科の教員であるチョイ氏は述べています。 「これは完全に紙ベースのエレクトロニクスにとっては意味がありません。 私たちはこれらのコンポーネントを紙ベースのコンデンサ、レジスタ、トランジスタに置き換えたいと考えています。」

接続に小さなセンサーを使用するモノのインターネットによって推進され、一部の技術専門家は、2035 年までに世界中で 1 兆台以上の電子機器が存在するだろうと予測しています。現在の製造方法では、詰まりに数百万トンの「電子廃棄物」が発生するでしょう。埋め立て地と海洋。

チョイ氏は、長年の研究に基づいて、ビンガムトンのバイオエレクトロニクスおよびマイクロシステム研究所の学生たちとともにペーパートロニクスを次のレベルに引き上げることができると信じています。

「私の長期的な目標は、グリーンで再生可能な電子システムを構築することです。その意味で、このプロジェクトは次の当然のステップです。」と彼は言いました。 「私の研究グループのアイデアと観察により、私たちは紙ベースのバイオ電池と自家発電型の紙ベースのバイオセンサーのリーダーになりました。 私のすべての専門知識、知識、経験を統合して、完全に紙ベースのシステムを作成するつもりです。」

課題の 1 つは、後で環境問題を引き起こすことなく十分に機能する無毒の材料を見つけ出すことです。

「これまでの仕事では、ペーパートロニックコンポーネントを開発したいと考えていました。それが私たちの焦点であり、有毒物質や機能するものは何でも使用しました」と彼は言いました。 「でも今は、小さな部品でも生分解性素材を使って作りたいと思っています。」